Absoluut nulpunt (temperatuur): verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
QZanden (overleg | bijdragen)
Geen bewerkingssamenvatting
Maiella (overleg | bijdragen)
details (typografie), sp (thermometer) – bijvoorbeeld half kastlijntje (–) als minteken, conform Taaladvies
Regel 1:
[[Bestand:CelsiusKelvin.svg|{{largethumb}}|Van boven naar onder:<br />
het atmosferische kookpunt van water,<br />het tripelpunt van water,<br />
het atmosferische smeltpunt van water, en<br />het absolute nulpunt]]
[[Bestand:Bose Einstein condensate.png|{{largethumb}}|Gemeten snelheidsverdeling van atomen met vorming van een [[Bose-Einsteincondensaat]]]]
 
Het '''absolute nulpunt''' is de ondergrens van de [[thermodynamische temperatuur]] waarbij de [[enthalpie]] en de [[entropie]] van een [[Gas (aggregatietoestand)|gas]] hun minimale waarden bereiken. Het nulpunt van de [[temperatuurschaal]] van [[kelvin (eenheid)|kelvin]] is per definitie gelijk aan het absolute nulpunt. Deze temperatuur is gelijk aan -273–273,15&nbsp;[[Celsius|°C]]<ref>{{en}}[http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/kelvin.html 0&nbsp;°Celsius is gelijk aan 273,15 Kelvin] BIPM.org </ref> en -459–459,67&nbsp;[[Fahrenheit|°F]].
 
[[Atoom|Atomen]] gaan langzamer trillen naarmate de temperatuur lager wordt. Bij het absolute nulpunt, wordt vaak geleerd, zouden de atomen volledig stilstaan. Vanuit het oogpunt van de [[klassieke mechanica]] is dat juist, maar vanuit het oogpunt van de [[kwantummechanica]] is dat niet juist: er blijft altijd nog een nulpuntsbeweging over. Deze nulpuntsbeweging wordt verklaard door de [[onzekerheidsrelatie van Heisenberg]], een elementair principe van de kwantummechanica.
 
== Historische notities ==
Een van de eersten die het absolute nulpunt probeerde te bepalen, was [[Guillaume Amontons]] (1663 - 1705). Hij mat het volume van een hoeveelheid lucht bij 0&nbsp;°Celsius en bij 100&nbsp;°Celsius. Toen bleek dat lucht die van 0 tot 100 graden wordt verwarmd altijd hetzelfde percentage uitzetting vertoont, kon hij dat naar beneden doortrekken. Daarmee stelde hij vast, dat, als de lucht bij afkoeling volgens dezelfde lijn zou inkrimpen, dan theoretisch een volume van nul zou worden bereikt bij een temperatuur van -240–240 graden Celsius. Hij zat er dus slechts 33,14 graden naast.
 
[[Louis Gay-Lussac]] (1778-1850) kwam op -273–273&nbsp;°C.{{bron?||2014|01|16}} Hij publiceerde in 1802 een werk over de absolute temperatuurschaal.
 
[[William Thomson (natuurkundige)|Lord Kelvin]] schreef ''On an Absolute Thermometric Scale'' in 1848. Hij berekende de absolute temperatuur, door de [[omgekeerde]] te nemen van de [[uitzettingscoëfficiënt]] van lucht bij 0&nbsp;°C, die 0,00366 K<sup>-1</sup> bedraagt. Het omgekeerde hiervan is 1/0,00366 = 273,22 K. Kelvin stelde zo vast dat op de luchttermometerluchtthermometer van die tijd een temperatuur van 0&nbsp;°C, de temperatuur waarbij ijs smelt, 273,22 kelvin boven het absolute nulpunt ligt; met andere woorden, dat het absolute nulpunt bij -273–273,22&nbsp;°C ligt. Latere experimenten hebben nog nauwkeuriger waarden opgeleverd.
 
== Bijzondere eigenschappen ==
Materie krijgt bij temperaturen in de buurt van het absolute nulpunt zeer speciale eigenschappen zoals [[supergeleiding]]. [[Helium]] wordt [[Superfluïditeit|supervloeibaar]]. In 2003 lukte het een groep van wetenschappers aan het [[Massachusetts Institute of Technology]] (MIT) om een temperatuur te bereiken van minder dan 500 picokelvin (= minder dan 0,000&nbsp;000&nbsp;000&nbsp;500 K = 500*&nbsp;x&nbsp;10<sup>-12</sup>). Deze temperatuur werd bereikt bij de vorming van een [[Bose-Einsteincondensaat]] van [[natrium]]atomen.
 
== Koelen tot bij het absolute nulpunt ==